پایان نامه آزمایشات غیرمخرب تخته خرده چوب با روشهای فراصوتی و ارتعاشی

کارشناسی
1384
92
word
480 KB
1000901
قیمت قدیم:۱۵,۸۰۰ تومان
قیمت: ۱۳,۷۰۰ تومان
دانلود مقاله
  • خلاصه
  • فهرست و منابع
  • خلاصه پایان نامه آزمایشات غیرمخرب تخته خرده چوب با روشهای فراصوتی و ارتعاشی

    پروژه جهت اخذ مدرک کارشناسی در رشته مهندسی علوم و صنایع چوب و کاغذ

    چکیده

    در تولید  تخته خرده چوب، ویژگیهای مختلف تخته به منظور حفظ کیفیت تخته با محدودیتهای مورد لزوم اندازه‎گیری می‎شوند. روشهای غیرمخرب برای این منظور شامل آزمایشات فراصوتی و فرکانس ایگن هستند. این روشها برای اندازه‎گیری مقاومت تخته پس از پرس، در جهت مقاصد کنترل فرآیند پیشنهاد شده‎اند. ثابت شده است که روشهای سرعت فراصوتی و فرکانس ایگن ابزارهای مناسبی برای انجام این کار هستند. نتایج نشان می‎دهند که مدول یانگ و مقاومت خمشی را می‏توان با این روشها تعیین نمود. چسبندگی داخلی را فقط با دقت نسبتاً کافی می‎توان با مدلهای ارتجاع طبیعی تعیین کرد. استفاده از مدلهای گوناگون اغلب مواقع مدلهای معتبرتر و بهتری را برای مدول یانگ و مقاومت خمشی و پیش‎بینی‎های بهتری را برای چسبندگی داخلی ارائه می‎دهند. اگر متغیرها ضعیف باشند مدلهای گوناگون برای پیش‎بینی‎های پیچیده مناسب هستند.

     

     

    - مقدمه

    این پایان‎نامه نقطه عطفی مهم در برنامه مهندسی مکانیک، خصوصاً در تکنولوژی چوب در دانشگاه تکنولوژی ‎Luleo است. موضوع این پایان‎نامه آزمایشات غیرمخرب ویژگیهای الاستیک برای تخته خرده چوب با استفاده از روشهای فراصوتی و فرکانس ایگن می‎باشد.

    1-1- سابقه

    تخته خرده چوب قطعاًُ مواجه با تقاضاهای کاربردی است. این موارد موردنظر ویژگیهایی نظیر مقاومت خمشی و چسبندگی داخلی را به خوبی دیگر ویژگیها مورد لحاظ قرار می‎دهند، در تولید معمولی، نمونه‎هائی تصادفی برای تعیین ویژگیهایشان برداشته می‎شوند. رایج‎ترین روشهای آزمایشی مورد استفاده مخرب و با اتلاف زمان زیاد هستند و صرفاً بخش خیلی کوچکی از کل تولید، آزمایش می‎شود. این مطلب بدین معناست که تولید با ترتیبات نادرست فرآیند می‎تواند قبل از اینکه خطا مورد توجه قرار گیرد، تا زمان زیادی ادامه بیابد. همچنین ممکن است که به مقادیر زیادی از تخته‎های وازده (مردود) یا تخته‎هائی با کیفیت نامرغوب منتهی شوند که هزینه‎های زیادی را برای تولید تخته دربردارد.

    برای پرهیز از این مشکل، دستگاهی برای آزمایش کردن سریع توسعه یافته است که آزمایشات را به طور خودکار (اتوماتیک) انجام می‎دهد. در این حالت، پروسه آزمایش سریعتر پیش می‎رود اما هنوز اندازه‎گیری ساعتها به طول می‎انجامد. به همین دلیل، یک روش آزمایش غیرمخرب برای تعیین ویژگیهای تخته خرده چوب هدفی مطلوب است که بتواند بعد از پرس مستقیماً استفاده شود. احتمال تعیین ویژگیهای تخته با روشهای غیرمخرب در خط تولید بعد از پرس و بنابراین قابلیت کنترل بهتر کیفیت پروسه می‎تواند مزایای زیادی را در کاهش میزان تخته‎های رد شده و کیفیت پائین به ارمغان بیاورد.

    2-1- هدف و منظور از این مطالعه

    هدف از این مطالعه جهت تعیین کارائی دو روش آزمایش غیرمخرب، سرعت فراصوتی و تحلیل فرکانس ایگن و برای آزمودن تأثیر تعادل‎سازی بروی نتایج آزمایش غیرمخرب است. هدف توسعه مدلهای مؤثر برای تشخیص مقاومت خمشی، مدل الاستیسیته و چسبندگی داخلی برای تخته خرده چوب است.

    3-1- دامنه و تعیین حدود

    این مطالعه به یک نوع خاص از صنعت تخته خرده چوب محدود می‎شود. نحوه کار شامل طراحی آآزمون، جمع کردن اطلاعات، تحلیل آنها و توسعه و گسترش مدلها برای تعیین چسبندگی داخلی، مقاومت خمشی و مدول یانگ می‎باشد. این مدلها عملاً بر پایه سرعت صوت و خمش پایه با فرکانس ایگن در حالت عمود بر صفحه برای بررسی خواص فیزیکی تخته خرده چوب هستند. برای آزمایش نمونه تخته بزرگ، فرکانس ایگن در جهت طولی نیز بکار برده می‎شود. این پایان‎نامه همچنین شامل یک ارزش‎یابی از تأثیر متعادل‎سازی می‎با‎شد.

    4-1- تئوری و کارهای پیشین

    1-4-1- آزمایشات غیرمخرب

    ارزشیابی غیرمخرب ویژگیهای تخته خرده چوب می‎تواند با روشهای زیادی انجام شود. برخی از این روشها عبارتند از:

     اندازه‎گیری پروفیل دانسیته

     آزمایش فرکانس ایگن برای تعیین خواص الاستیکی مختلف تخته

     اندازه‎گیری زمان انتشار صوت در حالت موازی و عمودی بر صفحه تخته جهت تعیین مقاومت خمشی ‎(MOR)، مدول یانگ ‎(MOE) و چسبندگی داخلی ‎(IB).

     تحلیل نوسان صوتی برای شناسائی عیب ورقه ورقه شدن 

  • فهرست و منابع پایان نامه آزمایشات غیرمخرب تخته خرده چوب با روشهای فراصوتی و ارتعاشی

    فهرست:

    1-1- سابقه

     

    2-1- هدف و منظور این مطالعه

     

    3-1- دامنه و تعیین حدود

     

    4-1- تئوری و کارهای پیشین

     

    1-4-1- آزمایشات غیرمخرب

     

    2-4-1- تحلیل فرکانس ایگن

     

    3-4-1- روش فراصوتی موازی با صفحه تخته

     

    4-4-1- روش فراصوتی عمود بر صفحه تخته

     

    2- مواد و روش

     

    1-2- مواد

     

    2-2- طراحی آزمایش

     

    3-2- روش زمایش

     

    4-2- مدل‎سازی ‎PLS و تحلیل اطلاعات

     

    1-4-2- روش ‎PLS

     

    3- روشهای آزمایش ‎- تئوری و کاربردی

     

    1-3- روش آزمایش ‎DIN/EN

     

    عنوان

    صفحه

    1-1-3- تعیین مدول الاستیسیته در خمش و مقاومت خمشی در استاندارد ‎DIN-EN310

     

    2-1-3- تعیین مقاومت کششی عمود بر صفحه تخته

     

    3-1-3-  تعیین رطوبت نسبی با استاندارد ‎DIN – EN 323 و تعیین دانسیته با استاندارد ‎DIN – EN 323

     

    2-3- سرعت صوت

     

    3-3- فرکانس ایگن

     

    4-3- ماشین آزمایش سریع ‎Testrob

     

    4- نتایج و تحلیل و بررسی

     

    1-4- تعیین چسبندگی داخلی

     

    1-1-4- تعیین با مدلهای خطی

     

    2-1-4- تعیین چسبندگی داخلی با مدلهای گوناگون

     

    2-4- تعیین مقاومت خمشی و مدول یانگ برای تخته‎های بزرگ

     

    1-2-4- تعیین ‎MOR

     

    2-2-4- تعیین ‎MOE

     

    3-4- تعیین مقاومت خمشی از روی اطلاعات نمونه

     

    1-3-4- مدلهای خطی

     

    2-3-4- مدلهای چندمتغیری

     

    عنوان

    صفحه

    3-3-4- مدلهای برای تعیین ‎MOR تهیه شده از مقادیر متوسط

     

    4-4- تعیین مدول یانگ از روی اطلاعات نمونه

     

    1-4-4- کلیه نمونه‎ها

     

    2-4-4- مقادیر متوسط

     

    3-4-4- تفاوتهای روشهای استاتیک و روشهای دینامیک

     

    5-4- تأثیر متعادلسازی

     

    6-4- مقادیر اندازه‎گیری ‎Testrob

     

    5- نتایج

     

    1-5- کارآئی مدلها برای کنترل فرآیند

     

    1-1-5- سرعت اولتراسونیک برای تعیین چسبندگی داخلی

     

    2-1-5- سرعت اولتراسونیک برای تعیین ‌‎MOR و ‎MOE

     

    3-1-5- اندازه‎گیری با فرکانس خاص برای تعیین ‎MOR و ‎MOE

     

    4-1-5- مدلهای چند سنسوری برای تعیین ‎MOR و ‎MOE

     

    5-1-5- کاربرد روشهای مذکور برای تخته‎های بزرگ

     

    6-1-5- اندازه‎گیری با ‎Testrob

     

    2-5- تأثیر و شدت شرایط سازی

     

    3-5- سنجش دما

     

    6- کار ثانویه

     

    7- مقالات و منابع

     

    عنوان ضمیمه‎ها

    صفحه

    1- طرح آزمایش برای تخته‎های مختلف

     

    2- نتایجی از برگشت‎های خطی (روابط خطی)

     

    3- نتایجی از مدلهای گوناگون (چندمتغیری)

     

    4- تأثیر دما روی سرعت صوت

     

    5- واژه‎نامه

     

    6- محلهای اندازه‎گیری در آزمایشات مختلف

     

    7- برنامه آزمایش

     

     

    .

    منبع:

    [1] Anonymons: Grindosonic-handbuch J.W.Lemmens

    [2] ASTM standard C-1259 (1994): Standard Test Method for Dynamic Young’s Modulus, and Poisson’s Ratio for advanced eramics by Impulse Excitation of Vibration.

    Annual book of ASTM standards 1994.

    [3] D. Greuble (1994): Neue Ansatze zur Automatisierung in der Spanplattenindustrie: Zerstorungsfreie Messung des Biege-E-Moduls und des Schubmoduls durch Biegeschwingungen.

    Europaischer Konferenz zur Zerstorungsfreien Prufung des Holzes, Sopron, Ungarn 21.-23.9.1994.

    [4] D. Greubel, S. Wissing (1995): Zerstorungsfreie Messing des Biege-E-Moduls und des Schubmoduls von Spanplatten durch Biegeschwingungen.

    Holz als Roh-und Werkstoff 53 (1995), pp. 29-37.

    [5] R. Gorlacher (1984): Ein neues Messverfahren zur Bestimmung des E-moduls von Holz.

    Holz als Roh-und Werkstoff 42 (1984), pp.212-222.

    [6] D.W. Haines, J.M.Leban, C. Herbe (1995): Determination of Young’s modulus for spruce, fir and isotropic materials by the resoriance flexure method with comparsion to static flexure and other dynamic methods.

    Article, unknown publishing journal pp.253-263.

    [7]- L.Mehlhorn, D. Merkel (1989): Eine schnelle Methode zur automatischen Bestimmung des Biege-E-Moduls an Holzwerkstoffen.

    Holz als Roh-und Werkstoff 44 (1989) pp.217-221.

    [8] P.Niemz (1997): Bedienungsanleitung fur das Grindosonic-Messgerat.

    Professur fur Holzwissenschaften, ETH Zurich.

    [9] S. Spinner, W.E. Thefft (1961): A method for determining mechanical resonance frequencies and for calculating elastic moduli from these frequencies.

    Proceedings ASTM vol. 61, (1961)

    Ultrasound testing

    [10] R. Altenburg: Optimierung der Produktion und Sicherung der Querzugfestigkeit durch Ultraschall.

    GreCon

    [11] A. Burmester (1967): Zusammenhang zwischen Schallgeschwindigkeit und morphologisch-anatomischen Eigenschaften des Holzes.

    Holz als Roh-und Werkstoff 23 (1967), pp. 227-236.

    [12] D. Greubel, B. Plinke (1995): Zerstorungsfreie Festigkeitnutersuchungen an Spanplatten mit Ultraschalltechniken.

    Holz als Roh-und Werkstoff 53 (1995), pp. 193-200.

    [13] J. Krautkramer, H. Krautkramer (1980): Werkstoffprufung mit Ultraschall.

    Springer-Verlag Berlin.

    [14] K. Kurse, F-W. Broker, A. Fruhwald (1996): Zusammenhang zwischen Querzugfestigkeit, Rohfichteprofil und Ultraschallgeschwindigkeit von Spanplatten.

    Holz als Roh-und Eerkstoff 54 (1996), pp. 295-300.

    [15] K. Kruse, F-W. Broker, A. Fruhwald (1996): Non-contact method to determine ultrasonic velocity of wood-based panels.

    Proceedings 10. Symposium on Nondestructive Testing of Wood; Lausanne, 1996.

    [16] P. Niemz (1996): Einflu der Holzfeuchtigkeit auf fie Schallausbreitungsgeschwindigkeit und ausgewahlte elastomechanische Eigenschaften von Spanplatten und MDF.

    Holzforschung und Holzverwertung 2.1996, pp.28-29.

    [17] P. Niemz, H. Poplete (1996): Untersuchungen zur Anwendung der Schallgeschwindigkeitmessung fur die Ermittlung der elastomechanischen Eigenschaften von Spanplatten.

    Holz als Roh-und Werkstoff 54 (1996), pp. 201-204.

    [18] P. Niemz, L.J. Kucera, G. Bernatowicz (1997): Untersuchungen zur estimmung des E-moduls von MDF-Platten mittels Schallgeschwindigkeit-und Resonansfrequenzmessung.

    Annuals of Warsaw  Agricultural University – SGGW, Foresty and Wood Technology no. 48 (1997), pp. 123-129.

    [19] P. Niemz, L.J. Kucera, E. Pohler (1997): Vergleichende Untersuchungen zur Bestimmung des dynamischen E-moduls mittels Schall-Laufzeit-und Resonansfrequenzmessung.

    Holzforschung und Holzverwertung, Heft 5 (nov.1997), pp. 91-93.

    Other references

    [20] T.M. Maloney (1993): Modern Particleboard and dry-process Fibreboard manufacturing.

    Miller Freeman, Inc. ISBN 0-87930-288-7.

    [21] P. Niemz, S. Bauer (1991): Beziehungen zwischen Struktur und Eigenschaften von Spanplatten, Teil 2.

    Holzforschung und Holzverwertung 43 Jg. Heft 3 (Juni 1991), pp. 68-70.

    [22] Martens, Naes (1989): Multivariate calibration

    John Wiley & Sons. ISBN 0-471-930470-4

    [23] Umetri (1998): SIMCA 7.0 – Users manual

    Umetri AB,

    [24] S. Wold (1987): Principal component analysis

    Chemometrics and intelligent laboratory systems 2, pp. 37-52.

    [25] P. Geladi, B.R. Kowalski (1986): Partial least squares regression: A tutorial.

    Analytica Chimica Acta, 185 (1986) 1-17.

    [26] A. Marlkund, K.B. Jauksson, U. Edlund, M. Sjostrom (1998): Prediction of strength parameters for softwood kraft pulp, multivariate data analysis based on physical and morphological parameters.

    Nordic pulp and paper research vol. 13 no. 3/1998, pp. 211-219.

    [27] C. Andresson (1997): PLS-modeller for sortering av friskkvisttimmer.

    Master’s thesis, Lulea University of Technology, ISSN 1402-1617 ISRN: LTU-EX – 1997/338-SE.

     

    .

کلمات کلیدی:  تخته خرده چوب - چوب - صنایع چوب - کاغذ

دریافت لینک دانلود به صورت خودکار بلافاصله پس از پرداخت

امکان پرداخت آنلاین از طریق کلیه کارت های عضو شتاب

ثبت سفارش
تعداد
عنوان محصول